第13、14单元 基因工程和细胞工程

专题13 基因工程（基础题+提升题+创新题三位一体）1.（2024届·广东深圳·一模）基因工程的发展离不开理论的突破和技术的创新。

下列科学研究体现了基因工程正式问世的是（）A．艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移B．沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说C．科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达D．科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶2.（2024届·广东汕头·一模）下列选项中相关“反应”与“反应条件”不一致的是（）A．A B．3.（2024届·广东江门·一模）在构建基因表达载体时，传统方法常受限于限制酶识别序列。

科研人员研发了新的DNA重组方法: In-Fusion技术。

该技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列（即同源序列），然后用In-Fusion酶处理，使同源序列形成黏性末端，最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列。

主要操作过程如图示。

下列叙述错误的是（）A．推测In-Fusion酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端、连接磷酸二酯键B．载体A端和B端的序列不同，可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化C．形成重组质粒时，如果温度远高于50℃，黏性末端的碱基不容易互补配对D．该技术无需识别特定切割位点，需识别目的基因与线性质粒任意同源序列4.（2024届·广东汕头·一模）镉（Cd）是重金属污染物，具有极强毒性。

烟草作为重要的经济作物，在生长过程中容易富集Cd，Cd通过烟气进入人体，长期积累可能会引发疾病。

N1NRAMP3是定位于液泡膜参与Cd转运的蛋白，研究人员以普通烟草为材料，通过转基因技术研究NINRAMP基因的功能，为研究烟草在Cd胁迫中的适应机制提供理论基础。

回答下列问题：(1)从数据库获得NtNRAMP基因的序列，设计引物F和R后利用技术扩增得到NtNRAMP基因的cDNA 片段，测序鉴定。

第1讲基因工程和细胞工程[考纲要求] 1.基因工程的诞生(Ⅰ)。

2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。

3.基因工程的应用(Ⅱ)。

4.蛋白质工程(Ⅰ)。

5.植物的组织培养(Ⅱ)。

6.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。

7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。

8.实验：DNA的粗提取与鉴定。

11．基因工程(1)基因工程的3种基本工具①限制性核酸内切酶：识别特定核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子。

②DNA连接酶：a.E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端；b.T4 DNA连接酶能连接黏性末端和平末端。

③载体：需具备的条件包括：a.能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；b.有一个至多个限制酶切割位点；c.具有特殊的标记基因，以便对含目的基因的受体细胞进行筛选。

(2)获取目的基因的途径：①从基因文库中获取；②利用PCR技术扩增；③化学方法直接人工合成。

(3)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子及标记基因等。

(4)将目的基因导入受体细胞①植物：体细胞或受精卵——常用农杆菌转化法(双子叶植物和裸子植物)、花粉管通道法、基因枪法(单子叶植物)。

②动物：受精卵——显微注射技术。

③微生物：细菌(常用大肠杆菌)——感受态细胞法(钙离子处理法)。

(5)目的基因的检测与鉴定方法2①检测目的基因是否插入转基因生物的DNA上：DNA分子杂交技术。

②检测目的基因是否转录出mRNA：分子杂交技术。

③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。

④个体生物学水平鉴定：根据表达性状判断。

易混辨析①限制酶≠DNA酶≠解旋酶限制酶的作用是识别双链DNA分子上某种特定的核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开；DNA酶的作用是将DNA水解为基本组成单位；解旋酶的作用是将DNA两条链间的氢键打开形成两条单链。

②DNA连接酶≠DNA聚合酶DNA连接酶能连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。

基因工程和细胞工程1．为增加油菜种子的含油量,科研人员将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。

(1)研究人员采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用________的原理,使相应基因呈指数增加。

所含三种限制酶(XbaⅠ、ClaⅠ、SacⅠ)的切点如图所示,则用________和________处理两个基因后,可得到酶D基因和转运肽基因的融合基因。

(2)将上述融合基因插入上图所示Ti质粒的________中,构建基因表达载体并导入农杆菌中。

为了获得含融合基因的单菌落,应进行的操作是______________________________。

随后再利用液体培养基将该单菌落菌株振荡培养,可以得到用于转化的侵染液。

(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间的目的是_____________________________,进一步筛选后获得转基因油菜细胞,提取上述转基因油菜的mRNA,在逆转录酶的作用下获得cDNA,再依据________的DNA片段设计引物进行扩增,对扩增结果进行检测,可判断融合基因是否完成________。

最后采用抗原—抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。

答案：(1)DNA双链复制ClaⅠDNA连接酶(2)T­DNA将获得的农杆菌接种在含四环素的固体培养基上培养(3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞融合基因转录2．人外周血单核细胞能合成白细胞介素2(IL?2)。

该蛋白可增强机体免疫功能,但在体内易被降解。

研究人员将IL?2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因,在酵母菌中表达出具有IL?2生理功能且不易降解的IL?2?HSA融合蛋白,技术流程如图。

请回答：(1)图中③过程的模板是________,表达载体1中的位点________应为限制酶BglⅡ的识别位点,才能成功构建表达载体2。

(2)表达载体2导入酵母菌后,融合基因转录出的mRNA中,与IL?2蛋白对应的碱基序列不能含有__________,才能成功表达出IL?2?HSA融合蛋白。

目录基因工程重点 (1)第1章绪论 (1)第2章基因工程的酶学基础 (1)第3章基因工程载体 (3)第4章基因工程的主要技术及其原理 (4)第5章目的基因的获得 (7)第6章DNA重组的操作 (8)第7章外源基因的表达及其优化策略 (8)酶工程重点 (13)第一章绪论 (13)第二章酶工程基础 (13)第三章酶的发酵工程 (15)第四章酶的分离工程 (16)第五章固定化酶和固定化细胞 (18)第六章化学酶工程 (19)第七章非水相酶催化 (20)第八章核酶 (22)第十章酶抑制剂 (22)第十一章酶的应用 (23)细胞工程重点 (25)第一章绪论 (25)第四章细胞培养 (25)第五章细胞融合与单克隆抗体 (27)第六章胚胎工程 (28)第七章干细胞与组织工程 (29)第八章核移植技术和动物克隆 (31)第九章转基因动物和生物反应器 (32)第十章动物染色体工程 (34)第十一章植物组织培养 (34)第十二章植物的快速繁殖 (36)I第十三章单倍体诱导和育种 (37)第十四章植物胚胎培养 (38)第十五章体细胞胚发育和人工种子 (38)第十六章植物原生质体融合技术 (39)第十七章植物染色体工程 (41)第十八章植物转基因技术 (42)II基因工程重点第1章绪论一、基因工程概念(Conception )：基因工程(gene engineering)：就是对不同生物的遗传物质，在体外进行剪切、组合和拼接，使遗传物质重新组合，然后通过载体转入微生物、植物和动物细胞内，进行无性繁殖，并使所需要的基因在细胞中表达，产生出人类所需要的产物或组建成新的生物类型。

二、基因工程一般操作步骤：1、目的既赢得获取2、基因表达载体的构建3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和表达产物的测定三、基因工程四大要素（Four elements）：1、供体基因2、载体3、工具酶4、受体细胞（细菌、植物和动物）第2章基因工程的酶学基础一、名词解释：1.限制/修饰系统(R-M, Restriction-modification system)——任何一种生物体都存在防御外界物质进入的机制。

高二生物周周练（二）专题1 基因工程一、基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——__________________________（1）来源：主要是从_____________中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种_____ _的核苷酸序列，并且使每一条链中______ _部位的两个核苷酸之间的_____________断开，因此具有_____ 性。

（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：________ _和_______2.“分子缝合针”——_________(1)两种DNA连接酶（和）的比较：①相同点：都缝合_______ __键。

DNA连接酶②区别：E·coliDNA连接酶来源于_______ __，只连接；而T4能缝合_______ ，但连接平末端的之间的效率较_ 。

(2)与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将______ ___加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接____ _____的末端，形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——______ ___（1）载体具备的条件：①___________________________，以便②___________________________，以便③___________________________，以便（2）最常用的载体是___ __,它是一种裸露的、结构简单的、独立于，并具有__ 能力的_____ ____DNA分子。

（3）其它载体：_______________________ ____二、基因工程的基本操作程序第一步：_________________ _1.目的基因是指：。

2.获取目的基因的方法：。

3.人工合成目的基因的常用方法有________ _和______ ___。

4.PCR（）技术扩增目的基因（1）原理：_______ __（2）过程：①，加热至90～95℃使______ __；②，冷却到55～60℃，____________ _____；③，加热至70～75℃，热稳定酶从起始互补链的合成。

高中生物选修三现代生物科技知识点归纳凡事预则立，不预则废。

学习需要讲究方法和技巧，更要学会对知识点进行归纳整理。

下面是店铺为大家整理的高中生物选修三现代生物科技知识点，希望对大家有所帮助!高中生物选修三现代生物科技知识点总结第十单元现代生物科技一、基因工程1. 基因工程的诞生(1)基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA 重组和转基因等技术，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

(2)基因工程诞生的理论基础是在生物化学、分子生物学和微生物学科的基础上发展起来，技术支持有基因转移载体的发现、工具酶的发现，DNA 合成和测序仪技术的发明等。

2..基因工程的原理及技术(3)基因工程操作中用到了限制酶、DNA 连接酶、运载体考点限制酶细化：限制酶主要从原核生物生物中分离纯化出来，这种酶在原核生物中的作用是识别 DNA 分子的特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

① 限制酶的特性是识别特定核苷酸序列，切割特定切点。

限制酶产生的末端有两种：粘性末端和平末端。

② DNA 连接酶与 DNA 聚合酶的作用部位是磷酸二酯键，二者在作用上的区别为前者是恢复被限制性内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，后者单个的核苷酸连接到DNA分子上。

③ 作为基因工程的载体应该具备标记基因、多个限制性内切酶切点、能够在宿主细胞内复制和稳定存等特点。

⑤ 常见的载体种类有质粒、动植物病毒、噬菌体(4)基因工程四步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。

考点细化：① 目的基因的获取方法为根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在载体上的位置、基因的转录产物、以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因。

② 基因文库、基因组文库、cDNA 文库的区别：含有某种生物不同基因的许多DNA 片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌体分别含有这种生物的不同基因，称之为基因文库。

高二生物三大工程知识点在高二生物学习中，三大工程知识点是遗传工程、生物技术和生态工程。

这些知识点在生物学领域中具有重要的意义和应用。

本文将详细介绍这三大工程知识点及其相关内容。

一、遗传工程遗传工程是指通过改变生物体的遗传物质DNA，来改变其性状和功能的一项技术。

常见的遗传工程技术包括基因克隆、基因转导、基因敲除等。

1. 基因克隆基因克隆是将特定基因从一个生物体中复制并转移到另一个生物体中的过程。

利用限制性内切酶和DNA连接酶等工具，可以将目标基因剪切、连接到载体DNA上，并通过转化等手段将其导入宿主细胞中，使宿主细胞表达目标基因。

2. 基因转导基因转导是将外源基因导入目标细胞内的一种方法。

通过利用载体，将目标基因载入到病毒、质粒等载体中，再将其转移到目标细胞，从而使细胞表达目标基因。

基因转导在基因治疗、疫苗研发等方面有着广泛应用。

3. 基因敲除基因敲除是通过诱导或设计，使目标基因在生物体中发生突变或丧失功能的一种技术。

通过基因敲除可以研究基因的功能及其与生物性状之间的关系，对深入理解基因与物种进化、生物发育等方面具有重要意义。

二、生物技术生物技术是利用生物体的组成、结构、功能或代谢特性等，进行实践性应用和开展技术活动的一门学科。

常见的生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程等。

1. 基因工程基因工程是利用DNA重组技术，通过改变生物体的遗传物质来改变其性状或功能的技术。

基因工程在农业、医药、环境等领域有着广泛应用，如转基因作物的培育、基因治疗的开发等。

2. 细胞工程细胞工程是应用生物技术的原理和方法，对细胞进行设计、改造和应用的一种技术。

细胞工程在药物生产、组织工程、再生医学等方面具有重要作用，例如利用干细胞进行组织修复和再生。

3. 酶工程酶工程是利用酶的特异性催化反应和酶的稳定特性，进行合成反应、降解反应等的一种技术。

酶工程应用广泛，如制药领域中的酶催化合成、食品工业中的酶法制备等。

三、生态工程生态工程是为了改善和保护生态环境，利用生物学原理和技术，进行人为干预和调整的一项工程。

高二生物《基因工程和细胞工程》测试题姓名班级（时间：90分钟分数：100分）一．选择题（本大题包括25题，每题2分，共50分。

每题只有一个选项符合题意。

）1．以下说法正确的是（）A.所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列B．质粒是基因工程中惟一的运载体C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接D．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器2．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不．相符的是（）A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性B．植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性C．植物体细胞杂交和动物细胞融合——生物膜的流动性D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂3．有关基因工程的叙述正确的是（）A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用B.重组质粒的形成在细胞内完成C.质粒都可作运载体D.蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料4．能克服远缘杂交障碍培育农作物新品种的技术是（）A.基因工程B.组织培养C.诱变育种D.杂交育种5．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( )A．培养人的效应T细胞能产生单克隆抗体B．培养人的B细胞能够无限地增殖C．人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株D．用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞6．PCR技术扩增DNA,需要的条件是( )①目的基因②引物③四种脱氧核苷酸④DNA聚合酶等⑤mRNA⑥核糖体A、①②③④B、②③④⑤C、①③④⑤D、①②③⑥7．以下对DNA的描述，错误的是（）A.人的正常T淋巴细胞中含有人体全部遗传信息B.同种生物个体间DNA完全相同C.DNA的基本功能是遗传信息的复制与表达D.一个DNA分子可以控制多个性状8. 蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）A.氨基酸结构B.蛋白质空间结构C.肽链结构D.基因结构9．细胞工程的发展所依赖的理论基础是（）A.DNA双螺旋结构模型的建立B.遗传密码的确立及其通用性的发现C.生物体细胞全能性的证明D.遗传信息传递的“中心法则”的发现10．下列不是基因工程中的目的基因的检测手段的是：（）A.分子杂交技术B.抗原—抗体杂交C.抗虫或抗病的接种D.基因枪法11．在以下4种细胞工程技术中，培育出的新个体中，体内遗传物质均来自一个亲本的是（）A.植物组织培养B. 单克隆抗体C. 植物体细胞杂交D.细胞核移植12．动物细胞融合与植物细胞融合相比特有的是（）A.基本原理相同B.诱导融合的方法类C.原生质体融合D.可用灭活的病毒作诱导剂13．下列哪一项属于克隆（）A．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中B．将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内C．将鼠骨髓细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞D．将某种瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系14. 在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸460个）放入PCR仪中扩增4代，那么，在PCR仪中放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数至少应是（）A．640 B．8100 C．600 D．864015.下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是（）A.培养基成分不同B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株16. 用于核移植的供体细胞一般都选用（）A.受精卵B.传代10代以内的细胞C.传代10~50代以内的细胞D.处于减数分裂第二次分裂中期的次级卵母细胞17.下面对动物细胞融合技术及意义的叙述，不合理的是（）A.将来有可能通过此方法来生产白细胞介素B.通过克服远源杂交不亲和现象来获得新物种C.有助于对细胞这一生命单位的更为科学的认识D.融合本身与生物膜的流动性直接相关18.下列不属于动物细胞工程应用的是（）A．大规模生产干扰素．用于抵抗病毒引起的感染B．为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞C．大规模生产食品添加剂、香料等D．利用胚胎移植技术，加快优良种畜的繁殖19．科学家用小鼠骨髓癌细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓癌细胞融合的是（）A．经过免疫的B淋巴细胞B．不经过免疫的T淋巴细胞C．经过免疫的T淋巴细胞D．不经过免疫的B淋巴细胞20．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。

生物技术概论复习题及答案一、名词解释1、生物技术：是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，利用生物得体或其体系或它们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。

2、基因工程：是指在基因水平上的操作并改变生物遗传特性的技术。

即按照人们的需要，用类似工程设计的方法将不同来源的基因（DNA分子）在体外构建成杂种DNA分子，然后导入受体细胞，并在受体细胞内复制、转录和表达的操作，也称DNA重组技术。

3、细胞工程：是指在细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种的目的，加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质的技术。

4、食品添加剂：是指为改善食品的品质（色、香、味）以及有防腐和加工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物或天然物质。

5、湖泊的富营养化：由于环境的污染，象农业上的化肥、工业废水等大量排放使水中含有大量的营养元素象氮磷钾等非常丰富，使微生物生长迅速，造成富营养化。

6、生物反应器（bioreactor）：主要包括微生物反应器、植物细胞培养反应器，动物细胞培养反应器以及新发展起来的有活体生物反应器之称的转基因植物生物反应器，转基因动物生物反应器等。

7、转基因植物：是指通过体外重组DNA技术将外源基因转入到植物细胞或组织，从而获得新遗传特性的再生植物。

8、细胞融合：是指促融因子的作用下，将两个或多个细胞融合为一个细胞的过程。

9、抗原：凡能刺激机体免疫系统发生免疫应答的物质均称为抗原。

10、组织培养：指在无菌和人为控制外因（营养成分、光、温、湿）的条件下，培养研究植物组织、器官，甚至进而从中分化发育出整个植株的技术。

11、原生质体培养：是关于原生质体分离，原生质体纯化、原生质体培养、原生质体胞壁再生，细胞团形成和器官发生，等技术。

12、有益微生物：指对人类有帮助，能满足人们需求的某些微生物。